初中物理探究類作業的評價策略

摘 要：隨著新課程改革的不斷推進，發展學生的核心素養儼然成為中學物理教學的主流趨勢.而科學探究作為物理學科核心素養之一，在實際教學中卻往往沒有與之相匹配的作業，究其原因在于教師對于探究類作業的評價還缺乏足夠的認識以及實踐操作經驗較為不足.基于此，本文針對初中物理探究類作業的目的，結合具體的作業案例，提出了探究類作業的評價策略.

關鍵詞：初中物理;探究類作業;評價策略

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）18-0025-03

基金項目：北京市教育科學“十三五”規劃課題“基于核心素養的科學教學問題梳理與解決方案研究”（項目編號：CDDB18158）.

作者簡介： 秦曉文（1968-），男，山東人，碩士，中學正高級教師，北京市特級教師，研究方向：中學物理教育教學、科學探究、教學評價.

盡管探究類作業對發展學生的科學探究能力具有不可替代的作用，但在初中物理教學實踐中，探究類作業的設計和實施還面臨著諸多困難，造成這種局面的重要原因之一是教師對探究類作業的評價還缺少清晰的認知和可操作的經驗.為此，本文將針對“探究類作業的評價”進行探討，以期拋磚引玉，引發教師更多的實踐探索.

按照作業形式和作業目的，探究類作業可以分為：以培養學生“會思考”“會表達”為主的紙筆形式的探究作業;以培養學生“會做”為主的實踐形式的探究作業.以下就從這兩種主要類型探討探究類作業的評價策略.

1 紙筆形式的探究作業的評價策略

1.1 以培養學生“會思考”為主的探究類作業的評價策略

以培養學生“會思考”為目的、紙筆形式的探究類作業，最常見的就是針對科學探究的某一個要素，如提出問題、猜想假設、設計實驗、分析論證、評估等設計的作業.對這類作業進行評價的目的是：針對學生在探究中存在的思維問題進行“糾正性反饋”，幫助學生學會科學思維.評價的難點在于，學生的解答是多種多樣的，并且解答中存在各種問題和錯誤.因此，這類作業評價的關鍵是依據真實探究的思路，針對探究作業的具體內容，梳理出指導學生思維的關鍵點，并根據這些關鍵點判斷學生在作業中出現的認知誤區和思維障礙點，進而提出糾正性反饋意見.

例題1 請根據“兩個同學走在沙灘上，一個同學的腳印深，另一個同學的腳印淺”這一現象，提出一個可以探究的科學問題.

這是一個開放性的問題，學生可以結合情境提出各種問題，評價這些問題要求教師能針對問題作出判斷，并給出反饋意見.這就需要提煉出可探究的科學問題的主要特征：問題中含有因變量和自變量，且兩個變量均可觀察或測量.根據可探究的科學問題的主要特征就可以對學生提出的各種問題進行評價.

例如，“腳印的深淺與腳的面積大小有關嗎？腳印的深淺與人的體重大小有關嗎？”這樣的問題都屬于可探究的科學問題.但如，“腳印的深淺與哪些因素有關？”這一問題缺少自變量，因而不是可探究的科學問題，需要進一步明確自變量.再如，“沙灘上的腳印與人的體重大小有關嗎？” 這一問題中沙灘上的腳印不是可測量的物理量，因而這一問題不屬于可探究的科學問題，這就需要將“沙灘上的腳印”改為“沙灘上的腳印的深淺”或“沙灘上的腳印的面積大小”，才能將這一問題改為可探究的科學問題.

例題2 實驗桌上可供選用的實驗器材有：彈簧測力計（0～2N）、長方體物塊、細線、圓柱形容器（裝適量水）、刻度尺等，小明想利用實驗桌上的實驗器材，探究物體浸沒水中之前，物體所受浮力F浮與物體浸入水中的深度h是否有關.小明首先識別所探究的問題中的因變量、自變量和控制變量，然后利用提供的實驗器材，針對這三類變量分別設計出操作方法.請將小明的實驗設計思路補充完整.

這個作業的目的是：練習探究中實驗設計的思路.要評價這樣的作業題，首先要提煉出實驗設計的基本思路，然后按照實驗設計基本思路，針對這個實驗的具體內容進行評價.在科學探究中，實驗設計的基本思路是：首先根據要探究的問題，識別出因變量、自變量和控制變量，其次想出測量因變量和自變量的方法，然后想出控制變量的方法，最后想出在控制變量的前提下改變自變量的方法.

在這個作業題中，因變量是物體受到的水的浮力F浮，自變量是物體浸入水中深度h，控制變量是物體排開水的體積V排.測量F浮采用圖1的方法，利用F浮=G- F拉計算出浮力.用刻度尺測量出h.控制V排不變的方法是每次都將長方體物塊浸入水中一半.在控制V排不變的前提下，改變h的方法如圖1所示.學生在作業中表現出來的錯誤主要有兩個方面：一是沒有控制變量的意識，只改變h，不控制V排;二是有控制變量的意識，但想不出在控制V排不變的前提下改變h的方法.

例題3 小婭通過觀察身邊的一些現象得出一個結論：物體在力的作用下運動，如果撤銷這個力，物體的運動就會立刻停止.請你利用身邊的物品或實驗器材設計一個實驗，說明小婭的結論是不正確的.

（1）寫出你選用的物品或實驗器材;

（2）簡述實驗過程、實驗現象及論證過程.

這個作業題的目的是：使學生學會根據事實或實驗證據證明一個觀點錯誤的方法.這種方法是物理學習過程及日常生活中經常用到的“分析論證”方法.因為這個題是開放性作業題，學生可以有多種方法解決這個作業題，這就對教師的判斷力提出了挑戰.為此，就需要提煉論證一個觀點錯誤的基本方法.在邏輯上，如果舉出原命題的一個反例，則原命題錯誤.因此論證一個觀點錯誤的基本方法就是舉出這個觀點的反例，例如，論證原命題“如果p，則q”是錯誤的，就需要找到原命題的反例“如果p，則非q”.

如果選用小車、長木板做實驗，則實驗過程及現象如下：用力推著小車在水平放置的長木板上運動，撤銷推力，小車繼續在木板上運動.這個實驗事實與“撤銷力，物體的運動就會立刻停止”的觀點相反，所以小婭的結論是不正確的.其中，“撤銷推力，小車繼續在木板上運動”就是小婭的觀點的反例.當然，還有很多實驗可以提供證據論證小婭的結論是不正確的，評價的關鍵在于是否找到了小婭的觀點的反例.學生在作業中表現出來的錯誤主要有：一是不知道通過舉反例進行論證的方法;二是不知道怎樣舉出原觀點的反例.

借鑒上述三個例子的評價方法，可以對其他以培養學生“會思考”為目的的探究類作業進行評價.

1.2 以培養學生“會表達”為目的的探究類作業的評價策略

以培養學生“會表達”為目的、紙筆形式的探究類作業對于提高學生的交流與合作能力具有不可替代的作用.但由于探究的問題、過程和結果的表達比較復雜，如果沒有一定數量的練習以及針對性的評價反饋，大多數學生將難以學會規范表達探究的問題、過程和結果.另一方面，由于學生的表達方式和表達能力的差異，學生的作業往往五花八門，給作業評價帶來很大困難.因而教師很少設計以培養學生“會表達”為目的、紙筆形式的探究類作業.為了解決這些矛盾，需要針對這些問題改進這類作業的評價策略.

對這種探究類作業進行評價的目的是針對學生在作業中存在的思維和表達問題進行“糾正性反饋”，幫助學生學會規范表達探究的問題、過程和結果.對這類作業進行評價的關鍵是依據真實探究的思路，針對探究作業的具體內容，梳理出指導學生表達的關鍵點和表達規范，根據這些關鍵點判斷學生在作業中出現的認識誤區和表達錯誤，進而提出“糾正性反饋意見”.

在例1中，可探究的科學問題的表達關鍵是在問題中明確表達出因變量和自變量的關系.如果用Y表示因變量，用X表示自變量，則可探究的科學問題的常見表達格式有：“Y跟X有關嗎？”“X是Y的影響因素嗎？” “Y隨X的改變而改變嗎？”.根據可探究的科學問題的常見表達格式就可以方便地判斷學生作業中的問題，并給予“糾正性反饋”.

相對而言，實驗過程的表達是最復雜的，對實驗過程的表達的評價也是最困難的，因此，必須透過表達的形式，尋找實驗過程的內在邏輯，以“實驗設計的思路”和“實驗操作的順序”為線索，提煉表達的要素.具體而言，就是學生是否清晰表達了實驗的初始狀態、自變量和因變量的測量方法、控制變量和改變自變量的方法、改變自變量的次數、實驗數據表及數據記錄等幾個方面的內容.圍繞這些表達的要素，對學生的表達作業進行評價，就會透過紛繁的表象，直擊表達的要害，給予學生有效的“糾正性反饋”，從而快速提高學生的交流和表達能力.

例題4 實驗室有彈簧測力計、圓柱形金屬塊、裝有適量水的量筒、細線，請利用上述實驗器材，探究“浮力是否與物體排開液體的體積有關”，寫出實驗步驟，畫出實驗數據記錄表.

要對學生表達的實驗步驟和實驗數據記錄表進行評價，首先要依據“探究浮力是否與物體排開液體的體積有關”的實驗設計思路和實驗操作的順序，梳理出評價要點以及每個要點的表達示例（見表1）.然后，教師可以對照此表，對學生的表達進行評價，并針對問題給予“糾正性反饋”.

2 實踐形式的探究類作業的評價策略

實踐形式的探究類作業的目的是培養學生“會做”實驗，這類作業最常見的形式就是在實驗設計基礎上進行的實驗操作過程.對這類作業進行評價的目的就是：針對學生在實驗中存在的思路和操作問題進行糾正性反饋，幫助學生學會科學、規范地進行實驗操作，有效收集實驗證據.對實驗操作過程的評價屬于表現性評價，評價的難點在于學生的操作是即時的，轉瞬即逝，操作過程是多種多樣的，并且操作中存在各種問題和錯誤.因此，這類作業評價的關鍵是依據表現性評價的特點，針對探究作業的具體內容，梳理出評價要點以及每個要點的關鍵特征，根據評價要點和關鍵特征描述判斷學生在作業中出現的思維和操作問題，進而提出糾正性反饋意見.

例題5 請你在完成“探究電阻一定時，通過它的電流和它兩端電壓的關系”后，在實驗室進行實驗，并記錄實驗數據.

根據該實驗的操作過程梳理出的評價要點以及每個要點的關鍵特征見表2，教師可以對照此表，對學生的實驗操作進行現場評價.

以上簡要論述了探究類作業的評價思路和策略，還有很多現實問題需要各位同仁在教學實踐中繼續探索.

參考文獻：

[1]秦曉文.探究照亮未來——物理教學中科學探究的理論與實踐[M].北京：中國青年出版社，2017.

[2]秦曉文.基于核心素養的初中物理作業設計的思考[J].中學物理，2020，38（14）：16-18.

[3]秦曉文. 初中物理探究類作業設計的策略[J].中學物理，2021，39（14）：13-16.

[4]朱建平.初中物理教學中作業設計的有效策略[J].中學生數理化（教與學），2020（01）：36-37.

[5]朱國芳.核心素養下初中物理作業優化策略分析[J].中華少年，2020（01）：149+151.

（收稿日期：2021-07-21）